(57)【要約】【課題】インクジェット印刷あるいはディスペンサ印刷を用いた数μｍの高精細なソース・ドレイン電極パターンが形成された有機薄膜トランジスタ及び有機薄膜トランジスタをアクティブ素子として用いるアクティブマトリックス表示装置を提供する。【解決手段】基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタにおいて、エネルギー付与により表面エネルギーを変化させた前記ゲート絶縁膜の電極形成領域上に、少なくとも１つ以上の角部のいずれかに鈍角形状を有する電極形成領域を設定し、該電極形成領域に前記形状と略同一の鈍角形状を有するソース電極及び／又はドレイン電極を形成したことを特徴とする有機薄膜トランジスタを主たる構成にする。【選択図】図２
2006352083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタにおいて、
エネルギー付与により表面エネルギーを変化させた前記ゲート絶縁膜の電極形成領域上に、少なくとも１つ以上の角部のいずれかに鈍角形状を有する電極形成領域を設定し、該電極形成領域に前記形状と略同一の鈍角形状を有するソース電極及び／又はドレイン電極を形成することを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【請求項２】
基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタにおいて、
エネルギー付与により表面エネルギーを変化させた前記ゲート絶縁膜の電極形成領域上に、少なくとも１つ以上の角部のいずれかにラウンド形状を有する電極形成領域を設定し、該電極形成領域に前記形状と略同一のラウンド形状を有するソース電極及び／又はドレイン電極を形成することを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【請求項３】
基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタにおいて、
エネルギー付与によって表面エネルギーが増加したゲート絶縁膜上に、前記ソース電極及びドレイン電極が形成され、該ソース電極及び／又はドレイン電極は、少なくとも１つの突起を有することを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記ソース電極又はドレイン電極が、ゲート絶縁膜の表面エネルギーが増加した絶縁膜部と略同一の形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項５】
前記ゲート絶縁膜の表面エネルギー増加部は、紫外線照射により形成されることを特徴とする請求項４記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項６】
前記ゲート絶縁膜が高分子材料からなる有機絶縁膜であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項７】
前記有機絶縁膜は、ポリイミド膜であることを特徴とする請求項６記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項８】
前記ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極の電極材料は、金属微粒子を分散させた金属インクであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項９】
前記金属インクが少なくともＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、及びＮｉのいずれかが主成分であることを有することを特徴とする請求項８記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１０】
前記ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極の電極材料は、導電性高分子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１１】
前記導電性高分子が、ポリエチレンジオキシチオフェンを有することを特徴とする請求項１０記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１２】
前記ソース電極及びドレイン電極は、インクジェット印刷又はディスペンサ印刷により形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１３】
前記有機半導体層は、インクジェット印刷又はディスペンサ印刷により形成されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１４】
前記有機半導体は、トリアリールアミン骨格を有する高分子材料であることを特徴とする請求項１３記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタを、アクティブ素子として用いる画素からなることを特徴とするアクティブマトリックス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体層を有する電界効果型有機薄膜トランジスタ及びアクディブマトリックス表示装置に関し、特にインクジェット印刷あるいはディスペンサ印刷によりソース、ドレイン電極を形成した有機薄膜トランジスタ及びアクティブマトリックス表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体材料を用いた有機薄膜トランジスタが精力的に研究されている。トランジスタに有機半導体材料を用いる利点として次のことが挙げられる。
１．材料構成の多様性、製造方法および製品形態等でフレキシビリティが高い。
２．大面積化が容易である。
３．単純な層構成が可能で製造プロセスが単純化できる。
４．安価な製造装置が可能である。
【０００３】
印刷法、スピンコート法、浸漬法等、これらの手法を用いることで、簡便に薄膜や回路形成が可能になる結果として、従来のＳｉ系半導体装置より桁違いに安く製造できる。
【０００４】
有機薄膜トランジスタを集積する場合、次の理由でパターン形成が必須になる。パターン形成なしに有機薄膜トランジスタを集積化すると、トランジスタの動作時にオフ電流が上昇し、消費電力が上昇してしまうことになる。また、画素を表示する場合には、クロストークの原因にもなる。Ｓｉ半導体材料を用いた薄膜トランジスタでは、このパターン形成はフォトリソグラフィー・エッチングにより実行されている。
【０００５】
一方、有機薄膜トランジスタの場合は、インクジェット印刷によるパターン形成方法が有望であり、電荷を付与しクーロン力によるパターン化、凹部によるパターン化、及びレーザー照射によるパターン化を行うことにより、精度の向上、特性ばらつきの小さい有機トランジスタを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、インデントを作製し、そこにインクジェット装置の記録ヘッドにより材料を吐出してソース電極及びドレイン電極をパターニングする方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
有機半導体層のパターン形成において、フォトレジストを塗布し、所望のパターンを露光・現像し、レジストパターンを形成し、これをエッチングマスクとしてエッチングを行い、レジストを剥離してパターン形成をすることは可能である。しかし、有機半導体材料として高分子材料を用いた場合には、高分子活性層上にフォトレジストを塗布してパターン等を形成するとトランジスタ特性の劣化を招くことがある。
【０００８】
フォトレジストはナフトキノンジアジドを感光基としたノボラック系樹脂を有機溶媒（たとえば有機溶媒として、キシレン、セロソルブ系溶剤など）に溶かしたものが使用されており、高分子材料はこのフォトレジストに含まれる有機溶媒などにより溶解してしまうことが多い。
【０００９】
また、有機半導体材料としてペンタセンなどの結晶性分子を用いた場合、程度の差はあるもののフォトリソグラフィー工程後、特性劣化が認められるということがある。
【００１０】
また、フォトリソグラフィー工程後レジスト剥離時の剥離液（例えば、剥離液として、エチレングリコールモノブチルエーテルやモノエタノールアミン等）によりダメージを受けたり、剥離液による剥離の処理後に純水リンスの使用によりダメージを受けることもある。
【００１１】
また、有機半導体層材料であるペンタセンなどの結晶性材料を、シャドウマスクを用いた真空蒸着法によりパターン形成できる方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この提案された方法では、シャドウマスクによりパターン寸法が制限され、大面積成膜には不向きであり、またシャドウマスクには寿命があり、結果として安価に製造するには実質的に無理である（例えば、特許文献４参照）。
【００１２】
一方、有機溶媒に可溶な高分子材料の場合、インクジェット印刷を利用したパターン形成を行うことが可能になる。しかし、そのインクの着弾精度を考慮すると５０μｍ以下のパターン形成は難しく、フォトリソグラフィーより高精細化は不可能である。
【００１３】
この上記インクジェット印刷による有機トランジスタの作製について、改めて考察する。インクジェット印刷はパターンを基板に直接描画できるため、材料使用率は高くなる。そのため、有機半導体層のパターン形成に適用することは、製造プロセスの簡略化、歩留まりの向上、低コストを実現できる可能性がある。しかし、インクジェット印刷は吐出するインクの小滴化技術は困難であるため、さらなる高精細化に向けて、特にソース電極又はドレイン電極形成に関しては、インクを着弾させる基板表面などに工夫が必要となる。高エネルギー表面と低エネルギー表面とが存在する基板の表面上に水溶性インクをインクジェット印刷し、基板の高エネルギー表面にのみインクを成膜し、高精細なパターンを形成する方法は、既に本出願人から出願されている。
【００１４】
ソース電極とドレイン電極との間は、所望の電流を得るためには数μｍのパターンが求められている。しかしながら、数μｍのパターンを基板上に形成しようとした場合、ソース電極及びドレイン電極パターンより電極材料が漏れ出してしまい、パターン形成できないためにショートする可能性が非常に高い。
【００１５】
インクの吐出量を減らすことでパターン形成が可能にはなるが、それにも限界がある。さらに、インクジェット印刷によるインクの着弾精度、すなわちインクの吐出精度や基板を載せるステージの送り精度等を考慮すると、より高精細なパターニングは一段と困難になる。もちろん、吐出させるインク物性（例えば粘度、表面張力、乾燥性）の小さな変化によっても、吐出曲がりや尻尾のような尾引き（リガメント）が発生してしまう。これにより、本来得られるはずのパターンを形成できずにショートあるいは逆に断線といった不具合が発生する。
【特許文献１】特開２００４−２９７０１１号公報
【特許文献２】特開２００４−１４１８５６号公報
【特許文献３】特表２００３−５３６２６０号公報
【特許文献４】特表２００２−５４０５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、インクジェット印刷あるいはディスペンサ印刷を用いた数μｍの高精細なソース・ドレイン電極パターンを作製することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタにおいて、エネルギー付与により表面エネルギーを変化させた前記ゲート絶縁膜の電極形成領域上に、少なくとも１つ以上の角部のいずれかに鈍角形状を有する電極形成領域を設定し、該電極形成領域に前記形状と略同一の鈍角形状を有するソース電極及び／又はドレイン電極を形成することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項２記載の発明は、基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタにおいて、エネルギー付与により表面エネルギーを変化させた前記ゲート絶縁膜の電極形成領域上に、少なくとも１つ以上の角部のいずれかにラウンド形状を有する電極形成領域を設定し、該電極形成領域に前記形状と略同一のラウンド形状を有するソース電極及び／又はドレイン電極を形成することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項３記載の発明は、基板、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、ドレイン電極、及び有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタにおいて、エネルギー付与によって表面エネルギーが増加したゲート絶縁膜上に、前記ソース電極及びドレイン電極が形成され、該ソース電極及び／又はドレイン電極は、少なくとも１つの突起を有することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記ソース電極又はドレイン電極が、ゲート絶縁膜の表面エネルギーが増加した絶縁膜部と略同一の形状であることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート絶縁膜の表面エネルギー増加部は、紫外線照射により形成されることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート絶縁膜が高分子材料からなる有機絶縁膜であることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記有機絶縁膜がポリイミド膜であることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項８記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の電極材料は、金属微粒子を分散させた金属インクであることを特徴とする。
【００２５】
また、請求項９記載の発明は、請求項８記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記金属インクがＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉいずれかが主成分であることを有することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極の電極材料は、導電性高分子であることを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記導電性高分子がポリエチレンジオキシチオフェンを有することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記ソース電極およびドレイン電極は、インクジェット印刷又はディスペンサ印刷により形成されることを特徴とする。
【００２９】
また、請求項１３記載の発明は、請求項１又は２記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記有機半導体層は、インクジェット印刷あるいはディスペンサ印刷により形成されることを特徴とする。
【００３０】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の有機薄膜トランジスタにおいて、前記有機半導体はトリアリールアミン骨格を有する高分子材料であることを特徴とする。
【００３１】
また、請求項１５記載のアクティブマトリックス表示装置は、請求項１から１４のいずれか１項記載の有機薄膜トランジスタをアクティブ素子として用いる画素からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、アクティブマトリックスの有機薄膜トランジスタ基板作製において、インクジェット印刷あるいはディスペンサ印刷を用いて高精細パターンの直接描画が可能となり、製造プロセスの簡略化、歩留まりの向上、低コストを実現することが可能となる。
【００３３】
また、特にゲート絶縁膜にポリイミドを用いることにより、紫外線照射による表面エネルギー変化により高精細な電極パターンをインクジェット印刷又はディスペンサ印刷で基板に直接描画することができる。
【００３４】
また、インクに用いる電極材料としては金属微粒子を分散させた金属インクが好ましい。その金属微粒子としてはＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｉｎ、Ｓｎ等があり、あるいはそれぞれを混合させたものでもよい。特に、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉは電気抵抗、熱伝導率、腐食の面で好ましい。金属インクは平均粒子径数ｎｍ〜数１０ｎｍ程度の金属微粒子を溶液中に均一に分散させたものであり、その金属微粒子は格段に低い温度で焼結することが知られている。これは粒子径が小さくなるにつれ、活性の高い表面原子の影響が大きくなることに起因している。この金属インクを用いることでインクジェット印刷により成膜そして焼結させることで、電極の直接描画が可能となる。
【００３５】
しかしインクジェット印刷するためには金属インクの物性も考慮しなければならない。例えば、基板における表面張力が適していないと吐出不能や吐出不良をおこし、粘度が適していないと丸い液滴になりにくく、さらに尻尾のような尾引き（リガメント）が長くなる。そこで、上記の金属インクには一般的に以下の物性が求められる。表面張力は、約３０ｍＮ／ｍが良好である。粘度は、２ｍＰａ・ｓ〜１３ｍＰａ・ｓ、さらに好ましくは７ｍＰａ・ｓ〜１０ｍＰａ・ｓである。さらに吐出の際に溶媒が揮発し、金属微粒子が塊となって固化しない程度の乾燥性ももちろん必要である。
【００３６】
また、電極材料として導電性高分子を用いてもよい。導電性高分子としてはポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリアセチレン等、あるいはこれらポリマーにドーピングを施したものがある。特に、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）の錯体（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）は電気伝導度、安定性、耐熱性等の面で好ましい。導電性高分子は金属インクより電気特性や安定性で劣るが、重合度、構造により電気特性を改善できること、さらに焼結を必要としないため低温化が可能である等の有利な点がある。
【００３７】
さらに、有機薄膜トランジスタからなるアクティブマトリックス基板と画素表示素子を組み合わせることで、安価、可撓性に優れた表示パネルが作製することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３９】
吐出された電極材料が目的の電極パターンを形成し、かつ電極間でのショートを防ぐ対策として、表面エネルギーの違いを利用したインクジェット印刷による電極形成及び電極形状を変える手法がある。図１に示すようにソース電極、あるいはドレイン電極形状が直角を有する長方形の場合、ソース電極とドレイン電極との間隔が数μｍでは材料同士が接触してショートしてしまい、トランジスタを作製することが不可能となる。この原因として２つ考えられる。１つは不良吐出によってバラツキが生じ、電極形成パターン以外の箇所に電極材料が吐出されること。もう１つは目的電極パターンからの電極材料漏れである。
【００４０】
インクジェット装置によるインクの吐出量を減らすように調整することは限界がある。また、電極材料の物性変化を完全に防ぐことはできず、吐出不良を完全に除去することは不可能である。
【００４１】
インクジェット装置の記録ヘッドの各ノズルは少なからずバラツキを有しており、本来の電極パターンよりずれて電極材料が吐出される場合がある。電極材料の物性変化により吐出曲がりもおこる。このずれた電極材料によりショートしてしまう。
【００４２】
ソース電極形状又はドレイン電極形状が直角となる長方形の場合、電極パターンに吐出された電極材料は、高エネルギー表面となっているがゆえに直角部分に溜まるようになる。そのため、溜まった電極材料は表面に接する角度が２０°を超えてしまい、その角から電極材料が漏れだし、間隔が数μｍのパターンの場合は電極材料が接触してショートしてしまう。
【００４３】
これに対し、漏れだした電極材料同士が接触しないように、図２のようにチャネル領域に沿った電極端の角を鈍角形状にする。もちろん、ここで電極端の角部は丸みを帯びた曲線形状としてもよい。フォトマスクを介して紫外線照射することで、鈍角形状を有する電極パターンを高エネルギー表面、それ以外を低エネルギー表面とする。
【００４４】
このような形状とすることで、高エネルギー表面と低エネルギー表面との表面エネルギー差により選択的に高エネルギー表面だけに電極材料が形成されるようになる。すなわち、高エネルギー表面と低エネルギー表面との境界領域に着弾したインクは、低エネルギー表面側に着弾した電極材料は弾かれ、高エネルギー表面側へ流れ込む。さらに電極パターン上に形成された電極材料は、鈍角効果により一定の流れが発生し、角部に溜まることがなくなり、表面に接する角度が２０°以内におさえられるために、電極パターンより漏れ出すことがなくなる。それにより電極端角部の盛り上がりも防ぐことが可能となり、平面性が向上する。これにより、間隔が数μｍパターンの設計通りのトランジスタを作製することが可能になる上、信頼性が向上し、次工程の歩留まりも良好となる。
【００４５】
インクの着弾精度とソース・ドレイン電極間解像度の関係を図４に示す。通常のインクジェット装置により電極形成を行う場合、解像度向上はインクの着弾精度に依存することになる。しかし、表面エネルギーの差を利用してインクジェット装置で電極形成した場合、吐出不良による問題を解決できるため、著しい解像度向上が望める。それに加え、鈍角を有する電極形状にすることで、インクの着弾後の電極漏れを防ぐことができ、さらに解像度は向上する。インクジェット印刷において（インク滴８ｐｌ）、着弾精度２５μｍであっても、上記表面エネルギー差を利用し、さらに鈍角電極形状を採用することにより、チャネル長５μｍのパターニングを歩留り良く達成できた。
【００４６】
次に、トランジスタの作製を説明する。図５に示すように、ガラス基板５上に、たとえば真空蒸着法でのＡｌ（またはＣｒ）を用いてゲート電極３を設け、その上にポリイミド絶縁膜６を塗布し、成膜する。
【００４７】
このポリイミド絶縁膜上にフォトマスクを用いて紫外線照射して、鈍角あるいはラウンド形状を有するソース、ドレイン電極を設置できるパターンを形成する。形成されたパターン上に、例えば、ソース、ドレイン電極としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液（Poly-ethylene-di-oxi-thiophene:ポリエチレンジオキシチオフェン／Poly-stylene-sulfonate：ポリスチレンスルホン酸）をインクジェット印刷またはディスペンス印刷し、最後に有機半導体をスピンコートにより成膜する。
【００４８】
こうして、図５に示すトランジスタが形成されることとなるが、この図に示すように、その構成は、ガラス基板／Ａｌ／ポリイミド／（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）／有機半導体となる。
【００４９】
次に、本発明によるトランジスタの特性を説明する。トランジスタ静特性を図７に示す。図７に示すように、以下の値となっている。
オン電流Ｉｄｓ＝０．８×１０-6Ａ（ＶG電圧が−２０Ｖの−ＩDの電流値（Ａ））
オフ電流Ｉｄｓ＝２．５×１０-10Ａ（ＶG電圧が０Ｖの−ＩDの電流値（Ａ））
よって、オンオフ比（Ｖｇ＝−２０ＶのＩDの電流値／Ｖｇ＝０ＶでのＩDの電流値）＝３.５×１０3
ソース／ドレイン電極がショートすることなく、良好なトランジスタ特性が得られた。
【００５０】
電界効果トランジスタの動作(オン電流)は下式で示される。
Ｉｄｓ＝Ｗ／２Ｌ×μ×Ｃi×（Ｖｇ−Ｖｔｈ）2
ここで、Ｉｄｓ：ドレイン電流（オン電流）、Ｗ：チャネル幅、Ｌ：チャネル長、μ：移動度、Ｃi：ゲート絶縁膜の静電容量、Ｖｇ：ゲート電圧、Ｖｔｈ：閾値電圧を表す。
【００５１】
ドレイン電流（オン電流）を大きくするためには、チャネル幅Ｗを大きくし、チャネル長Ｌを小さくすれば良い。また、チャネル幅Ｗはドレイン電極長に依存する。チャネルに接触する側の電極長を短くすることは、ドレイン電流(オン電流)の低下を招く。
【００５２】
図３のようにチャネル領域に接する電極端以外に液溜まりとしての突起部を持つ電極形状にする。突起部を設けることでチャネルに接している電極端に溜まる電極材料を抑制することができ、吐出量のバラツキがあったとしてもショートすることなく、目的電極パターンを形成することが可能になる。突起部分から漏れたとしてもトランジスタ特性には何も影響はでない。ドレイン電極長がチャネル長となり、電極長を最大限に利用できる。ドレイン電極長を長くすることが可能になることでチャネル幅が大きくなり、大きなドレイン電流（オン電流）を得ることができる。
【００５３】
次に、トランジスタ作製について説明する。ガラス基板上にＡｌ（あるいはＣｒ）を真空蒸着してゲート電極を形成後、その上にポリイミド絶縁膜を塗布して成膜する。フォトマスクを用いた紫外線照射により、図３に示すような突起状のパターン形成を行う。形成された高エネルギー（活性化して表面エネルギーを高めた）表面パターン上にソース、ドレイン電極としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳをインクジェット印刷あるいはディスペンス印刷し、最後に有機半導体をスピンコートにより成膜する。
【００５４】
得られたトランジスタの構成は、ガラス基板／Ａｌ／ポリイミド／（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）／有機半導体となる（図４）。
【００５５】
トランジスタ特性を図８に示す。
オン電流Ｉｄｓ＝１.６×１０-6Ａ
オフ電流Ｉｄｓ＝３.２×１０-10Ａ
よって、オンオフ比（Ｖｇ＝−２０Ｖ／Ｖｇ＝０Ｖ）＝５.３×１０3
電極長、すなわちチャネル幅を大きくすることで、より大きな電流が得られた。
トリアリールアミン骨格を有する無配向性高分子材料は、実施例に記す。
【００５６】
ガラス基板上にＡｌ膜を真空蒸着法により成膜し、フォトリソグラフィー/エッチングにより走査配線、ゲート電極を形成する。ゲート絶縁膜及び走査配線／信号配線の層間絶縁膜として、ポリイミドを５００ｎｍ成膜し、紫外線照射により電極形状のパターニングを行う。パターニングされた高表面エネルギー上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳをインクジェット印刷により成膜し、信号配線、ソース電極、ドレイン電極を形成する。トリアリールアミン骨格を有する無配向性高分子材料を半導体材料に用い、インクジェット印刷により成膜する。厚さ２０００ｎｍのパリレン膜をＣＶＤ法により成膜し、保護層を形成する。以上のプロセスにより有機薄膜トランジスタ基板が完成する。
【００５７】
対向基板に厚さ１００ｎｍ程度のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をスパッタ成膜し、スピンコート法により配向膜を２００ｎｍ程度形成する。配向処理後、先述の有機薄膜トランジスタ基板とシリカスペーサーを配置、接合し、ギャップ間に液晶性材料を封入することで、液晶パネルが出来る。
【００５８】
その他の表示パネルとして、ＩＴＯを成膜、対向基板にシリカスペーサーを配置、接合し、キャップ間にマイクロカプセル型電気泳動素子を封入することで、電気泳動表示パネルが出来る。
【００５９】
以上示すように、表示画素として有機ＥＬ素子を形成し、大気遮蔽シールドを配置させることで、有機ＥＬパネルを作製することも可能である。
【００６０】
以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されて解釈されるものではない。
【実施例１】
【００６１】
ガラス基板上にゲート電極としてＡｌ膜（５０ｎｍ）を、シャドウマスクを用いた真空蒸着法により成膜した。
【００６２】
ポリアミド酸をスピンコートにより塗布し、２８０℃で加熱処理することでゲート絶縁膜として膜厚２５０ｎｍのポリイミド膜を形成した。
【００６３】
ＵＶランプを用い（照射量１０Ｊ／ｃｍ2）、フォトマスクを通して高表面エネルギーのパターンを形成した。そのパターンが鈍角を有する電極形状とする。
【００６４】
インクジェット印刷を用いて、高表面エネルギーのパターン上にＡｇインクを吐出し、２８０℃で焼結させることにより電極（ソースおよびドレイン電極）を形成した。ソース−ドレイン電極間距離Ｌは５μｍであった。
【００６５】
下記のトリアリールアミン（化学式１）を半導体材料に用い、スピンコートにより成膜した。得られた膜厚は３０ｎｍであった。
【００６６】
【化１】
2006352083.tif 000003
【００６７】
図４に示すように、トランジスタの構成は、ガラス基板／ゲート電極（Ａｌ）／ポリイミド絶縁膜２５０ｎｍ／ソース・ドレイン電極（Ａｇ）／有機半導体となる（図５）。
【００６８】
トランジスタ静特性を図６に示す。
オン電流Ｉｄｓ＝０．９×１０-6Ａ
オフ電流Ｉｄｓ＝５．０×１０-11Ａ
よって、オンオフ比（Ｖｇ＝−２０Ｖ／Ｖｇ＝０Ｖ）は、１．８×１０4であり、ソース／ドレイン電極がショートすることなく、良好なトランジスタが作成された。
【実施例２】
【００６９】
ガラス基板上にゲート電極としてＡｌ膜（５０ｎｍ）を、シャドウマスクを用いた真空蒸着法により成膜した。
【００７０】
ポリアミド酸をスピンコートにより塗布し、２８０℃で加熱処理することでゲート絶縁膜として膜厚２５０ｎｍのポリイミド膜を形成した。
【００７１】
ＵＶランプを用い（照射量１０Ｊ／ｃｍ2）、フォトマスクを通して高表面エネルギーのパターンを形成した。そのパターンが鈍角を有する電極形状とする。
【００７２】
インクジェット印刷を用いて、高表面エネルギーのパターン上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ溶液を吐出し、１２０℃で乾燥することにより電極（ソース及びドレイン電極）を形成した。ソース−ドレイン電極間距離Ｌは５μｍであった。
【００７３】
下記のトリアリールアミン（化学式２）を半導体材料に用い、スピンコートにより成膜した。得られた膜厚は３０ｎｍであった。
【００７４】
【化２】
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【００７５】
図５に示すように、トランジスタの構成は、ガラス基板／ゲート電極（Ａｌ）／ポリイミド絶縁膜２５０ｎｍ／ソース・ドレイン電極（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）／有機半導体となる（図５）。
【００７６】
トランジスタ静特性を図７に示す。
オン電流Ｉｄｓ＝０．８×１０-6Ａ
オフ電流Ｉｄｓ＝２.５×１０-10Ａ
よって、オンオフ比（Ｖｇ＝−２０Ｖ／Ｖｇ＝０Ｖ）は、３.５×１０3であり、ソース／ドレイン電極がショートすることなく、良好なトランジスタが作成された。
【実施例３】
【００７７】
パターン形成を以下のようにした以外は、実施例２と同様にしてトランジスタを形成した。電極パターン形成において、ＵＶランプを用い（照射量１０Ｊ／ｃｍ2）、フォトマスクを通して高表面エネルギー表面のパターンを形成し、突起部を有する電極形状とした。
【００７８】
得られたトランジスタの構成は、ガラス基板／ゲート電極（Ａｌ）／ポリイミド絶縁膜２５０ｎｍ／ソース・ドレイン電極（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）／有機半導体となる（図４）。
【００７９】
得られたトランジスタの特性を図８に示す。特性は、以下のとおり。
オン電流Ｉｄｓ＝１.６×１０-6Ａ
オフ電流Ｉｄｓ＝３.２×１０-10Ａ
よって、オンオフ比（Ｖｇ＝−２０Ｖ／Ｖｇ＝０Ｖ）は、５.３×１０3であった。電極長、すなわちチャネル幅を大きくすることで、より大きな電流が得られるトランジスタが作製された。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】従来例の各電極パターンを示す平面図である。
【図２】本発明の鈍角形状又はラウンド形状を有する電極パターンの平面図である。
【図３】本発明の突起部を有する電極パターンを示す平面図である。
【図４】本発明の着弾精度と電極間解像度を示す説明図である。
【図５】本発明のトランジスタ構造を示す概略断面図である。
【図６】本発明の鈍角形状電極使用のトランジスタ特性説明図である（Ａｇインク使用）。
【図７】本発明の鈍角形状電極使用のトランジスタ特性説明図である（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ使用）。
【図８】本発明の突起状電極使用のトランジスタ特性の説明図である（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ使用）。
【符号の説明】
【００８１】
１    ソース電極（Ａｇ又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）
２    ドレイン電極（Ａｇ又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）
３    ゲート電極（Ａｌ）
４    有機半導体
５    ガラス基板
６    絶縁膜（ポリイミド）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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